Анапская зональная опытная станция виноградарства и виноделия
А.В. КУШНΕΡΕΒΑ, канд. техн. наук; Т.И. ГУГУЧКИНА, д-р с.-х. наук, профессор
Северо-Кавказский зональный научно-исследовательский институт садоводства и виноградарства
Р.А. МАКСИМОВ, аспирант
ФГБОУ «РГАУ—МСХА им. К. А. Тимирязева»
М.И. ПАНКИН, канд. с.-х. наук, доцент
Ключевые слова: вино, органические кислоты, ферментные препараты, качество, стабильность
Key words: wine, organic acids, enzymatic agent, quality, stability
Фильтрозим (FILTROZYM — пектиназы и бета-(1-3;1-6)-глюканазы) для улучшения фильтрации сусла;
Экстразим (Extrazym), обладающий пектолитической активностью, способствующий экстракции фенольных веществ из кожицы винограда;
Инозим (Inozym) с пектолитической активностью, ускоряющий образование, группирование и декантацию взвесей в сусле;
активные сухие дрожжи ИОЦ «Престиж» — высококачественные дрожжи для производства сортовых красных сухих вин.
Методы исследований.
Для оценки физико-химических показателей винодельческой продукции использовали:
ГОСТ 13192, ГОСТ Р 51620, ГОСТ Р 51654, ГОСТ Р 51655, ГОСТ Р 51653 (для определения массовой концентрации сахаров, приведенного экстракта, титруемых кислот, летучих кислот, общего диоксида серы, объемной доли этилового спирта);
метод капиллярного электрофореза, разработанный в Научном центре виноделия СКЗНИИСиВ (для определения массовой концентрации органических кислот);
метод инфракрасной спектрометрии, разработанный в Научном центре виноделия СКЗНИИСиВ (для определения массовой концентрации фенольных веществ).
Актуальность.
Сложные биохимические процессы ферментирования превращают виноградный сок в вино, влияют на его качество, изменяют кислотность, трансформируют аромат.
Ферменты вина представлены ферментными компонентами виноградного растения, дрожжей и ферментных препаратов. Наиболее важные в технологическом отношении ферменты винограда относятся к классам оксидоредуктаз (о-дифенолоксидаза, аскорбатоксидаза, пероксидаза, каталаза) и гидролаз (инвертаза, полигалактуроназа, пектинэстераза, протеиназа, эндо-бета-1,4-глюканаза). В процессах осветления и брожения сусла снижается активность эндогенных ферментов винограда, связанная с их инактивацией под действием окисленных форм фенольных соединений, сернистой кислоты и этанола, выведением из сферы энзиматических реакций оклеивающими веществами, сорбцией на поверхности дрожжевых клеток. Современные промышленные экзогенные ферментные препараты, используемые для интенсификации технологических процессов, многокомпонентные и содержат, кроме пектиназ, протеиназы, целлюлазы и геми-целлюлазы.
Применение ферментных препаратов на стадии переработки винограда позволяет интенсифицировать процессы экстракции из кожицы виноградной ягоды фенольных веществ и компонентов аромата, увеличить скорость фильтрации и выход сусла при прессовании мезги, однако вопрос влияния ферментных препаратов на кислотность вин изучен недостаточно, и в условиях современного виноделия носит актуальный и своевременный характер. В связи с этим исследовано влияние применяемых ферментных препаратов европейских фирм-производителей вспомогательных препаратов «Лаффорт энолоджи» и «Институт Энологии Шампани» на формирование важного показателя качества — кислотности виноградных вин.
Объектами исследований служили красные сорта и клоны винограда, произрастающие в ампелографической коллекции АЗОСВиВ (Левокумский, Мерло 349, Каберне Совиньон 338, Каберне фран 327, Каберне АЗОС);
ферментные препараты:
Лафазим пресс (Lafazym Press — пектиназа) для улучшения процесса прессования мезги;
Таблица 1
Сорт, клон | рН | Массовая концентрация | |||
сахара, г/100см3 | титруемых кислот, г/дм3 | фенольных веществ, мг/дм3 | антоцианов. мг/дм3 | ||
Левокумский | 3,4 | 18,5 | 4.0 | 881 | 53 |
Мерло 349 | 3,2 | 18,4 | 6,2 | 1000 | 75 |
Каберне Совиньон 338 | 3,0 | 17,0 | 7,3 | 907 | 75 |
Каберне фран 327 | 3,1 | 17,0 | 5,5 | 1077 | 50 |
Каберне АЗОС | 3,1 | 17,2 | 6,8 | 1085 | 82 |
□ Винная □ Яблочная □ Янтарная
□ Лимонная □ Уксусная □ Молочная
Содержание органических кислот в сусле исследуемых сортов и клонов винограда
Постановка эксперимента, результаты и их обсуждение.
Для решения поставленной задачи по выявлению влияния на кислотность вин применяемых на стадии переработки винограда ферментных препаратов мезгу винограда обрабатывали ферментными препаратами, затем через 24 ч задавали активные сухие дрожжи и сбраживали классическим способом с плавающей шапкой. В сусле винограда до и после обработки ферментными препаратами, а также в виноматериалах после спиртового брожения определяли их физико-химический состав (табл. 1).
Результаты испытаний виноградного сусла из всех представленных сортов и клонов (см. рисунок, табл. 2) свидетельствуют о технологической и физиологической зрелости собранного винограда при сахаристости 17,0- 18,5 г/100 см3 и достаточно низкой концентрации органических кислот (4,0-7,3 г/дм3).
Анализ экспериментальных данных (см. рисунок) позволил выявить, что к основным органическим кислотам, формирующим кислотность сусла исследуемых сортов и клонов винограда, относятся винная и яблочная кислоты (соответственно 4,7-6,0 и 1,2-2,6 г/дм3). Концентрация остальных идентифицированных кислот (янтарная лимонная, уксусная и молочная) минимальна и варьирует в пределах 0,01-0,3 г/дм3. Наибольшее содержание органических кислот обнаружено в сусле Каберне Совиньон 338 (9,1 г/дм3) и Каберне АЗОС (8,4 г/дм3).
Настаивание сусла на мезге в течение 24 ч (контроль) под воздействием ферментной системы винограда привело к увеличению концентрации яблочной, янтарной и молочной кислот (Левокумский), снижению содержания винной и увеличению количества молочной кислот (Мерло 349), снижению концентрации винной и увеличению содержания яблочной и уксусной кислот (Каберне Совиньон 338), увеличению количества винной, яблочной, уксусной и молочной кислот (Каберне фран 327), снижению концентрации винной и увеличению содержания яблочной, лимонной и молочной кислот (Каберне АЗОС) (табл. 3).
Обработка мезги экзогенными ферментными препаратами способствует увеличению концентрации винной и яблочной кислот (Левокумский), увеличению количества винной и снижению содержания янтарной кислот (Мерло 349), увеличению концентрации янтарной кислоты (Каберне Совиньон 338), увеличению концентрации винной, яблочной и янтарной кислот (Каберне фран 327), снижению количества винной и увеличению содержания яблочной и молочной кислот (Каберне АЗОС).
Установлено, что для клона Каберне фран 327 характерны высокие концентрации винной кислоты (6,9-7,1 г/дм3), для сорта Каберне АЗОС — яблочной кислоты (3,7-3,8 г/дм3), для клона Каберне Совиньон 338 и сорта Каберне АЗОС — янтарной кислоты (0,11-0,15 г/дм3).
Таблица 2
Ферментный препарат | Объемная доля этилового спирта, % | Массовая концентрация | |||||
сахаров, г/дм3 | титруемых кислот, г/дм3 | летучих кислот, г/дм3 | общего диоксида серы, мг/дм3 | приведенного экстракта, г/дм3 | рН | ||
Левокумский | |||||||
Лафазим пресс | 12,2 | 1,8 | 6,6 | 0,5 | 78 | 25 | 3,3 |
Фильтрозим | 14,2 | 3,1 | 6,3 | 0,5 | 92 | 26 | 3,5 |
Экстразим | 14,3 | 2,9 | 6,2 | 0,5 | 92 | 25 | 3,5 |
Инозим | 14,4 | 2,7 | 6,1 | 0,5 | 93 | 25 | 3,6 |
Контроль | 13,8 | 2,7 | 5,9 | 0,5 | 85 | 24 | 3,6 |
Мерло 349 | |||||||
Лафазим пресс | 12,9 | 2,9 | 7,3 | 0,5 | 75 | 28 | 3,3 |
Фильтрозим | 12,8 | 2,8 | 7,2 | 0,5 | 70 | 28 | 3,3 |
Экстразим | 12,8 | 2,9 | 7,3 | 0,5 | 71 | 28 | 3,3 |
Инозим | 12,8 | 2,8 | 7,2 | 0,5 | 68 | 28 | 3,3 |
Контроль | 13,5 | 2,8 | 6,5 | 0,5 | 72 | 25 | 3,5 |
Каберне Совиньон 338 | |||||||
Лафазим пресс | 11,6 | 2,3 | 7.4 | 0,5 | 66 | 25 | 3,4 |
Фильтрозим | 11,0 | 2,2 | 7,1 | 0,6 | 67 | 28 | 3,6 |
Экстразим | 11,4 | 2,5 | 7,3 | 0,6 | 67 | 26 | 3,5 |
Инозим | 11,6 | 2 | 7,1 | 0,5 | 66 | 25 | 3,5 |
Контроль | 11,9 | 2,5 | 7,0 | 0,6 | 70 | 24 | 3,5 |
Каберне фран 327 | |||||||
Лафазим пресс | 11,7 | 1,4 | 6,4 | 0,5 | 61 | 23 | 3,1 |
Фильтрозим | 11,4 | 1,3 | 6,3 | 0,5 | 59 | 24 | 3,5 |
Экстразим | 11,2 | 2 | 6,8 | 0,5 | 60 | 26 | 3,5 |
Инозим | 11,5 | 1,4 | 6,6 | 0,5 | 57 | 24 | 3,4 |
Контроль | 11,4 | 1,9 | 6,5 | 0,6 | 68 | 24 | 3,5 |
Каберне АЗОС | |||||||
Лафазим пресс | 10,8 | 2,2 | 7,3 | 0,6 | 61 | 25 | 3,5 |
Фильтрозим | 10,9 | 2 | 7,4 | 0,6 | 61 | 25 | 3,5 |
Экстразим | 11,2 | 2,5 | 7,4 | 0,6 | 68 | 25 | 3,5 |
Инозим | 10,9 | 2 | 7,1 | 0,5 | 67 | 24 | 3,5 |
Контроль | 11 | 2 | 6,8 | 0,6 | 65 | 24 | 3,5 |
Таблица 3
Ферментный препарат | Массовая концентрация кислот, г/дм3 | |||||
Винная | Яблочная Янтарная | Лимонная | Уксусная | Молочная | ||
Левокумский | ||||||
Лафазим пресс | 5,2 | 2,4 | 0,05 | 0,4 | 0,09 | 0,4 |
Фильтрозим | 5,3 | 2,6 | 0,02 | 0,4 | 0,1 | 0,6 |
Экстразим | 6 | 2,6 | 0,06 | 0,4 | 0,1 | 0,4 |
Инозим | 5,4 | 2,4 | 0,01 | 0,4 | 0,1 | 0,5 |
Контроль | 4,7 | 2 | 0,06 | 0,3 | 0,1 | 0,6 |
Мерло 349 | ||||||
Лафазим пресс | 4,8 | 2 | 0,04 | 0,3 | 0,08 | 0,4 |
Фильтрозим | 4,7 | 1,8 | 0,04 | 0,3 | 0,08 | 0,4 |
Экстразим | 4,9 | 1,8 | 0,05 | 0,3 | 0,08 | 0,4 |
Инозим | 4.7 | 2 | 0,04 | 0,4 | 0,08 | 0,4 |
Контроль | 4,5 | 2 | 0,07 | 0,3 | 0,09 | 0,4 |
Каберне Совиньон 338 | ||||||
Лафазим пресс | 4,6 | 3,2 | 0,13 | 0,4 | 0,08 | 0,3 |
Фильтрозим | 4 | 3,2 | 0,13 | 0,4 | 0,09 | 0,4 |
Экстразим | 4,3 | 3,2 | 0,11 | 0,4 | 0,08 | 0,3 |
Инозим | 4,7 | 3,2 | 0,14 | 0,4 | 0,08 | 0,3 |
Контроль | 4,6 | 2,9 | 0,12 | 0,4 | 0,09 | 0,3 |
Каберне фран 327 | ||||||
Лафазим пресс | 6,9 | 1,8 | 0,08 | 0,3 | 0,06 | 0,14 |
Фильтрозим | 7,1 | 1,6 | 0,06 | 0,3 | 0,06 | 0,1 |
Экстразим | 6,7 | 1,7 | 0,08 | 0,3 | 0,05 | 0,17 |
Инозим | 6,8 | 1,2 | 0,04 | 0,3 | 0,06 | 0,13 |
Контроль | 6,4 | 1.4 | 0,04 | 0,3 | 0,05 | 0,16 |
Каберне АЗОС | ||||||
Лафазим пресс | 3,8 | 3,7 | 0,13 | 0,42 | 0,09 | 0,42 |
Фильтрозим | 3,8 | 3,7 | 0,15 | 0,42 | 0,09 | 0,44 |
Экстразим | 3,8 | 3,8 | 0,12 | 0,42 | 0,09 | 0,48 |
Инозим | 4 | 3,5 | 0,15 | 0,4 | 0,09 | 0,4 |
Контроль | 4 | 3,4 | 0,14 | 0,39 | 0,09 | 0,36 |
Таблица 4
Ферментный препарат | Массовая концентрация кислот, г/дм3 | |||||
Винная | Яблочная Янтарная | Лимонная | Уксусная | Молочная | ||
Левокумский | ||||||
Лафазим пресс | 3 | 1,4 | 1,1 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Фильтрозим | 2,3 | 1,6 | 1,3 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Экстразим | 2,2 | 1,6 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Инозим | 2,2 | 1,7 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Контроль | 2,3 | 1,9 | 1,1 | 0,3 | 0,2 | 0,3 |
Мерло 349 | ||||||
Лафазим пресс | 3,6 | 2,1 | 1,7 | 0,3 | 0,07 | 0,6 |
Фильтрозим | 3,7 | 2,2 | 1,6 | 0,3 | 0,09 | 0,6 |
Экстразим | 3,8 | 2,2 | 1,6 | 0,3 | 0,07 | 0,6 |
Инозим | 3,6 | 2,3 | 1,6 | 0,3 | 0,1 | 0,5 |
Контроль | 3,2 | 2 | 1,4 | 0,2 | 0,2 | 0,07 |
Каберне Совиньон 338 | ||||||
Лафазим пресс | 3 | 2,8 | 1,3 | 0,4 | 0,2 | 0,02 |
Фильтрозим | 2,6 | 2,7 | 1,3 | 0,4 | 0,2 | 0,08 |
Экстразим | 2,8 | 2,7 | ,.4 | 0,4 | 0,3 | 0,02 |
Инозим | 2,9 | 2,7 | 1,3 | 0,4 | 0,1 | 0,04 |
Контроль | 2,8 | 2,7 | 1,3 | 0,4 | 0,2 | 0,06 |
Каберне фран 327 | ||||||
Лафазим пресс | 3,1 | 2,2 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,05 |
Фильтрозим | 3 | 2,2 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,03 |
Экстразим | 3,3 | 2,2 | 1,3 | 0,4 | 0,2 | 0,2 |
Инозим | 3,4 | 2,1 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,03 |
Контроль | 3,1 | 2,4 | 1,2 | 0,3 | 0,2 | 0,1 |
Каберне АЗОС | ||||||
Лафазим пресс | 3,1 | 3 | 1,1 | 0,5 | 0,2 | 0,03 |
Фильтрозим | 3,1 | 3,2 | 1,1 | 0,5 | 0,1 | 0,06 |
Экстразим | 3,1 | 3,3 | 1,1 | 0,5 | 0,1 | 0 |
Инозим | 3,1 | 3 | 1,2 | 0,5 | 0,2 | 0,02 |
Контроль | 3,1 | 2,9 | 1,1 | 0,4 | 0,2 | 0,04 |
Таким образом, накопление органических кислот в процессе настаивания сусла на мезге зависит как от сорта винограда, так и применяемых ферментных препаратов. Причем, независимо от сорта обработка мезги ферментным препаратом Лафазим пресс, разрушающим клеточные стенки кожицы виноградной ягоды, увеличивает на 0,2-0,3 г/дм3 концентрацию в сусле винной и яблочной кислот. Применение ферментного препарата Инозим, гидролизующего нейтральные и кислые пектиновые субстанции клеточных стенок, способствует увеличению в обработанном в сусле концентрации винной кислоты.
В результате проведения спиртового брожения получены сухие красные виноматериалы, физико-химический анализ которых показал, что применение ферментных препаратов независимо от сорта и специфичности их действия увеличивает концентрацию титруемых кислот на 0,3-0,6 г/дм3, приведенного экстракта на 1-4 г/дм3. Опытные образцы являются высокоспиртуозными, содержат достаточно высокие концентрации спирта (11,8-14,4 % об.), низкое содержание остаточного сахара (1,8-3,1 г/дм3) и летучих кислот (0,5 г/дм3).
Основными органическими кислотами, влияющими на высокое значение титруемых кислот в опытных виноматериалах, являются винная и яблочная. При сбраживании сусла на мезге сорта Левокумский в виноматериалах отмечено снижение концентрации яблочной кислоты по сравнению с контролем (табл. 4). Для виноматериалов из сорта Каберне АЗОС наблюдалась обратная тенденция.
Для образцов виноматериалов из клона Мерло 349 характерно увеличение в процессе брожения концентрации винной, яблочной, янтарной кислот и снижение количества уксусной кислоты; для виноматериалов из клона Каберне фран 327 — снижение содержания яблочной и молочной кислот по сравнению с контролем.
При сбраживании сусла на мезге происходит инактивация внесенных на стадии переработки винограда ферментных препаратов; дрожжи в этот период секретируют ряд гидролитических ферментов, активно воздействующих на коллоидную систему и вызывающих резкое уменьшение концентрации белковых веществ. Общая тенденция в накоплении органических кислот в опытных виноматериалах в процессе спиртового брожения не отмечена (по нашему мнению, в связи с сортовыми особенностями исследуемых виноматериалов).
Выводы.
Обработка мезги красных сортов и клонов винограда ферментными препаратами приводит к увеличению содержания органических кислот в виноматериале за счет накопления винной, яблочной и молочной кислот, содержащихся согласно данным проведенных исследований не только в мякоти, но и в клеточных стенках кожицы виноградной ягоды, которые разрушаются под действием ферментной системы вносимых препаратов. В процессе спиртового брожения экзогенные ферментные препараты инактивируются и ферментативные процессы, по-видимому, протекают в дальнейшем под действием ферментной системы дрожжей.
